메틸기

Methyl group
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메틸기(파란색으로 강조 표시)를 나타내는 다양한 방법

메틸기는 메탄에서 파생된 알킬기로, 세 개의 수소 원자에 결합된 하나의 탄소 원자를 포함하고 화학식을 가지고 있다.CH3. 공식에서 그룹은 종종 Me로 축약됩니다.이 탄화수소기는 많은 유기화합물에서 발생한다.그것은 대부분의 분자에서 매우 안정적인 그룹이다.메틸기는 일반적으로 단일 공유 결합(-CH3)에 의해 분자의 나머지 부분과 결합되는 더 큰 분자의 일부이지만, 메탄화 음이온(CH-3), 메틸륨 양이온(CH+3) 또는 메틸 라디칼(CH•
3)의 세 가지 형태 중 하나로 스스로 발견될 수 있다.음이온은 8개의 원자가 전자, 7개의 라디칼과 6개의 양이온을 가지고 있다.세 가지 형태 모두 반응성이 매우 높고 거의 [1]관찰되지 않습니다.

메틸카티온, 음이온 및 라디칼

메틸 양이온

주요 기사:메테늄

메틸륨 양이온(CH+3)은 기체상에 존재하지만, 그렇지 않으면 발생하지 않습니다.일부 화합물은 CH+3 양이온의 공급원으로 간주되며, 이러한 단순화는 유기 화학에서 광범위하게 사용된다.예를 들어, 메탄올의 양성자화는 S2N 경로에 의해 반응하는 친전자성 메틸화 시약을 제공한다.

CHOH3 + H+ → [CHOH32]+

마찬가지로 요오드화메틸과 트리플레이트메틸은 약한 핵친위체에 의해 쉽게 S2반응을N 일으키기 때문에 메틸카티온과 동등하다고 여겨진다.

메틸 음이온

메타니드 음이온(CH-3)은 희가스상 또는 이국적인 조건에서만 존재합니다.저압(1 torr 미만)에서 케텐에 방전하여 생성할 수 있으며 반응 엔탈피는 약 252.2±3.3 kJ/[2]mol로 측정된다.강력한 슈퍼베이스로, 일산화리튬 음이온(LiO−)과 디에틸벤젠이온만이 더 [3]강한 것으로 알려져 있습니다.

유기 반응 메커니즘을 설명할 때 메틸 리튬과 관련된 그리냐드 시약은 CH-3의 소금으로 간주되는 경우가 많습니다. 모델이 설명 및 분석에 유용할 수 있지만 유용한 픽션일 뿐입니다.이러한 시약은 일반적으로 할로겐화메틸로부터 제조됩니다.

2 M + CHX3 → MCH3 + MX

여기서 M은 알칼리 금속이다.

메틸라디칼

주요 기사:메틸라디칼

메틸라디칼의 공식은•
3 CH이다.희박한 기체 속에 존재하지만, 보다 농축된 형태에서는 에탄으로 쉽게 이량화됩니다.특정 화합물, 특히 –N=N-결합을 가진 화합물만 열분해하여 생성될 수 있다.

반응성

메틸기의 반응성은 인접한 치환기에 따라 달라진다.메틸기는 반응하지 않을 수 있습니다.예를 들어 유기화합물에서는 메틸기가 아무리 강한 산이라도 공격을 받지 않는다.

산화

메틸기의 산화는 자연과 산업에서 광범위하게 일어난다.메틸로부터 유도되는 산화물은 –CHOH2, –CHOH 및 –COOH입니다. 예를 들어 과망간산염은 종종 메틸기를 카르복실기(–COOH)로 변환합니다. 예를 들어 톨루엔을 벤조산으로 변환합니다.궁극적으로 메틸기의 산화는 연소에서 볼 수 있듯이 양성자와 이산화탄소를 생성한다.

메틸화

주요 기사:메틸화

탈메틸화(메틸기가 다른 화합물로 전달됨)는 일반적인 과정이며, 이러한 반응을 보이는 시약을 메틸화제라고 한다.일반적인 메틸화제는 디메틸황산염, 요오드화메틸, 트리플레이트메틸이다.천연가스의 근원인 메타노제네시스는 탈메틸화 [4]반응을 통해 발생한다.유비퀴틴 및 인산화와 함께 메틸화는 단백질 [5]기능을 수정하는 주요 생화학적 과정이다.

디프로토네이션

특정 메틸기는 탈양성자가 될 수 있다.예를 들어 아세톤(CH3)2 CO)의 메틸기 산도는 메탄보다 약 10배20 더 산성입니다.생성된 카르보니온은 유기 합성과 생합성에서의 많은 반응에서 중요한 중간체이다.지방산은 이런 식으로 생산된다.

유리기 반응

벤질기 또는 알릴기 위치에 놓이면 C-H 결합의 강도가 감소하고 메틸기의 반응성이 증가한다.이 강화된 반응성의 한 가지 징후는 톨루엔에서 염화벤질(benzyl chloride)[6]을 얻기 위해 메틸기를 광화학적으로 염소화하는 것이다.

키랄메틸

1개의 수소가 중수소(D)로 치환되고, 다른 1개의 수소가 삼중수소(T)로 치환되는 특수한 경우에는 메틸 치환기가 [7]키랄이 된다.광학적으로 순수한 메틸 화합물, 예를 들어 키랄 아세트산(CHDTCOH2)을 생성하는 방법이 존재한다.키랄 메틸기의 사용을 통해 여러 생화학 변환의 입체화학적 과정을 [8]분석하였다.

회전

메틸기는 R-C축을 중심으로 회전할 수 있다.이것은 염화메틸기체3 CHCl과 같은 가장 단순한 경우에만 자유 회전입니다.대부분의 분자에서 나머지 R은 R-C 축의 C 대칭을∞ 깨고 세 양성자의 자유 운동을 제한하는 전위 V(θ)를 생성한다.에탄33 CHCH의 모델 사례에 대해서는 에탄 장벽이라는 이름으로 설명된다.응축된 단계에서 이웃 분자도 잠재력에 기여한다.메틸기 회전은 준탄성 중성자 [9]산란을 이용하여 실험적으로 연구할 수 있다.

어원학

프랑스 화학자 장 밥티스트 뒤마와 유진 펠리고는 메탄올의 화학구조를 확인한 뒤 그리스 메틸렌의 '메틸렌'과 '나무, 나무 조각'의 기원을 강조하기 위해 '나무로 만든 알코올'[10][11]을 도입했다."메틸"이라는 용어는 약 1840년에 "메틸렌"에서 역형성을 통해 유래되었으며, 그 후 "메틸 알코올"을 설명하기 위해 사용되었다(이후 "메탄올"로 불리게 되었다).

메틸은 알칸(또는 알킬) 분자에 대한 유기 화학 용어의 IUPAC 명명법이며, 단일 탄소의 존재를 나타내기 위해 접두사 "method-"를 사용한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ March, Jerry (1992). Advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60180-2.
  2. ^ G. Barney Ellison, P. C. Engelking, W. C. Lineberger, 1978, "메틸기질3 CH의 기하학적 구조와 전자 친화성의 실험적 결정" 미국 화학회 저널 100권, 8호, 2556-2558 페이지 doi:10.1021/ja00476a054.
  3. ^ Poad, Berwyck L. J.; Reed, Nicholas D.; Hansen, Christopher S.; Trevitt, Adam J.; Blanksby, Stephen J.; Mackay, Emily G.; Sherburn, Michael S.; Chan, Bun; Radom, Leo (2016). "Preparation of an ion with the highest calculated proton affinity: ortho-diethynylbenzene dianion". Chemical Science. 7 (9): 6245–6250. doi:10.1039/C6SC01726F. PMC 6024202. PMID 30034765.
  4. ^ 타우어, R. K., "변성 생물화학: 마조리 스티븐슨에 대한 헌사", 미생물학, 1998, 제144권, 2377-2406쪽.
  5. ^ Clarke, Steven G. (2018). "The ribosome: A hot spot for the identification of new types of protein methyltransferases". Journal of Biological Chemistry. 293 (27): 10438–10446. doi:10.1074/jbc.AW118.003235. PMC 6036201. PMID 29743234.
  6. ^ M. 로스버그 외Wiley-VCH, Weinheim의 Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Willy-VCH, Weinheim에 기재된 "염화 탄화수소"doi: 10.1002/14356007.a06_233.pub2
  7. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2010-07-14. Retrieved 2013-11-26.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  8. ^ 하인즈 G.치실, 이성숙 "키랄 메틸기: 작으면 아름다워" Acc.Chem. Res., 1993, 제26권, 페이지 116–122. doi:10.1021/ar00027a007
  9. ^ 프레스,W: 분자 결정의 단입자 회전(현대 물리학에서의 스프링거 궤도 92), 스프링거: 베를린(1981)
  10. ^ J. Dumas와 E.페리고(1835) "Mémoire sur l'espirit de bois et sur le sur es divers composedes ethé qui en provienent"(목재의 정신과 거기에서 유래한 다양한 에테랄 화합물에 관한 메모), Annales de chimie et de cheace, 58: 5-74; 9페이지부터 Nousneronn le de nomél le de nom de nom de noméné én én én én é) (1.ou liqueur spiritueuse du bois.(우리는 과격파…(1) 메티, 와인, 헐, 나무, 즉 와인 또는 나무 정령에 '메틸렌'이라는 이름을 붙입니다.)
  11. ^ 물질 "나무"에 대한 올바른 그리스어는 xylo-이다.